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Horizontalpreßbohrgerät
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Die Erfindung betrifft ein Horizontalpreßbohrgerät, mit dem beispielsweise
Stahlrohre ohne die Herstellung eines offenen Grabens durch einen Damm oder unter
einer Straße hindurchgepreßt und dabei von dem Erdreich ausgebohrt werden können.
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Solche Horizontalpreßbohrgeräte sind an sich bekannt.
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Sie bestehen aus einem Grundrahmen, der in einer Baugrube angeordnet
ist und sich über eine Wand oder Platte gegen die zugekehrte Wand der Baugrube abstützt,
ein auf dem Grundrahmen verschieblich geführtes Gestell aufweist, das durch hydraulische
Zylinder- und Kolbeneinrichtungen verschoben werden kann und das sich mit einem
Druckring gegen das eine Ende des vorzupressenden Rohres abstützt, wobei in dem
Gestell außerdem ein hydraulischer Antrieb angeordnet ist,
der die
Schnecke oder den Bohrer antreibt, der innerhalb des vorzupressenden Rohres das
Erdreich ausbohrt und der zusammen mit dem Druckring von den hydraulischen Zylinder-
und Kolbeneinrichtungen, die dem Vorpressen des Rohres dienen, vorgeschoben wird.
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Der Grundrahmen ist verlängerbar und mit Führungsrollen versehen,
auf denen das vorzupressende Stahlrohr oder sonstiges Rohr aufliegt und geführt
wird.
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Obwohl solche Horizontalpreßbohrgeräte außerordentlich wertvoll sind
für das grabenlose Verlegen von Stahlrohren oder von Rohrleitungen überhaupt unter
einer Straße, einer Eisenbahnstrecke, einer Autobahn oder einem Fluß, ohne daß der
fließende Verkehr dabei unterbrochen werden muß, haben sie doch gewisse Nachteile,
die in ihrer Konstruktion begründet sind, und zwar im wesentlichen die, daß die
Achsen des Grundrahmens für das zu pressende Rohr, die Achse der Bohrspindel und
die Wirkungsachsen der hydraulischen Zylinder- und Kolbeneinrichtungen alle in unterschiedlichen
Ebenen liegen, daß sowohl auf das Gerät als auch af das zu verpressende Rohr unterschiedliche
Biegemomente übertragen werden.
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Ein weiterer Nachteil ist der, daß die Bewegung der Schnecke, die
das vorzupressende Rohr ausbohrt, nicht mit dem Druckring, der das Rohr vorpreßt,
nach Wunsch verbindbar oder lösbar ist.
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Bei diesen horizontalen Preßbohrgeräten liegen die vorzupressenden
Rohre in einem Rahmen, dessen seitliche Holme oder Profile in einer horizontalen
Ebene liegen. Auch die hydraulischen Zylinder liegen in einer horizontalen Ebene
oberhalb oder unterhalb des Rahmens, so daß am Ende der vorzupressenden Rohre, wo
die das Rohr ausbohrende Schnecke heraustritt und das ausgebohrte Gut austritt,
Schwierigkeiten beim Abfördern des ausgebohrten Gutes auftreten, insbesondere bei
größeren Bohrdurchmessern.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Gerät der eingangs
beschriebenen Art zu schaffen, bei dem alle Wirkungsachsen der verschiedenen Kräfte
und der verschiedenen Geräte in einer Ebene liegen und die Schnecke mitsamt ihrem
Antrieb unabhängig von dem Preßzeug und dem Druckring für das vorzupressende Rohr
axial hin- und herbeweglich oder mit diesem kuppelbar ist.
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Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß in einer durch den
Druckring gehenden Ebene und beiderseits desselben je zwei hydraulische Zylinder-
und Kolbeneinrichtungen angeordnet sind, von denen jeweils eine auf jeder Seite
des Druckringes zum Vorpressen des Rohres vorgesehen ist, während die beiden anderen
zur axialen Hin- und Herbewegung der Bohr schnecke mitsamt ihrem Antrieb dienen
und alle hydraulischen Zylinder- und Kolbeneinrichtungen und die Achse des Antriebs
der Bohrschnecke und die der
Schnecke selbst in ein und derselben
Ebene liegen.
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In Verfolg des Erfindungsgedankens ist dabei der Antrieb für die
Schnecke in einem schlittenförmigen Rahmen gelagert, der in axialer Richtung in
dem Grundrahmen hin-und herbeweglich geführt ist, aber mit dem Druckring bzw.
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einer daran angeordneten Druckbrücke, die auf seitlichen Trägern des
Grundrahmens verschieblich geführt ist, wahlweise verriegelbar ist.
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Ist der Schlitten mit dem hydraulischen Antrieb für die Bohrschnecke
mit dem Druckring bzw. der darin angeordneten Druckplatte, die als Widerlager für
das vorzupressende Stahlrohr dient, verriegelt, so wird die Schnecke mitsamt ihr.em
Antrieb zusammen mit dem Rohr durch die für das Vorpressendes Rohres vorgesehenen
hydraulischen Zylinder- und Kolbeneinrichtungen vorgeschoben. Wird der schlittenförmige
Rahmen von dem Druckring gelöst. so kann der Antrieb mitsamt der Schnecke unabhängig
von der Vorwärtsbewegung des Rohres durch dessen Druckzylinder vermittels eigener
hydraulischer Zylinder- und Kolbeneinrichtungen in axialer Richtung hin- und herbewegt
werden. Diese Art der unabhängigen Bewegung von Schnecke und Rohr ermöglicht es,
unter besonderen schwierigen Bodenverhältnissen, eine optimale Arbeitsweise zu erzielen.
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Die Anordnung der vier Hydraulikzylinder, nämlich zwei für das Vorpressen
des Rohres und zwei für die Hin- und Herbewegung
der Bohrschnecke
mitsamt ihrem Antrieb, ist so getroffen, daB sie in einer Horizontalebene nebeneinanderliegen,
und zwar außen die beiden Zylinder- und Kolbeneinrichtungen für das Vorpressen des
Rohres und innerhalb dieser beiden die beiden Zylinder- und Kolbeneinrichtungen
für die Bewegung der Bohrschnecke und ihres Antriebs.
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Die letzteren beiden Hydraulikzylinder können sich direkt oder indirekt
auf das Grundgestell abstützen, vorzugsweise jedoch indirekt über die Abstützbrücke
für die Preßzylinder für das Rohr. Die Verriegelung der beiden Aggregate miteinander
kann im einfachsten Falle durch Stecker erfolgen, die in fluchtende Bohrungen eingesteckt
werden oder durch U-förmige Bügel, mit denen Bohrungen in dem einen Aggregatteil
mit solchen in dem anderen Aggregatteil verbunden Werden.
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In Verfolg des Erfindungsgedankens kann das erfindungsgemäße Preßbohrgerät
auch so ausgebildet sein, daß die Profile des Grundrahmens und die Hydraulikzylinder
mit der Achse des Rohres bzw. der Bohrspindel und des Bohrspindelantriebs in einer
Ebene liegen, die vertikal steht. Das Gerät ist dann um 900 gedreht, und ein Grundrahmenprofil
liegt unterhalb des Rohres und eines oberhalb des vorzupressenden Rohres, wobei
der Hydraulikzylinder jeweils beiderseits des Rohres in dem Raum zwischen Rohr und
Grundrahmenprofil bzwazwischen den Hydraulikzylindern und Kolbeneinrichtungen liegen,
die das
Rohr vorpressen. Diese Einrichtung der Aggregate und des
Grundrahmens in vertikaler Ebene hat den Vorteil, daß seitlich des Geräts Platz
für die Anordnung einer Fördereinrichtung besteht, die das ausgebohrte Gut direkt
aufnimmt, und zwar von der Schnecke, und es aus der Baugrube entfernt.
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Als Fördereinrichtung kann dabei ein Förderband mit entsprechender
Oberflächenausgestaltunq verwendet werden, endlos umlaufende Becherwerke oder eine
Förderschnecke, die alle in geeigneter, in an sich bekannter Weise angetrieben werden.
Die beiden jetzt übereinanderliegenden Profile des Grundrahmens, welche zur Führung
von Druckringen zum Vorpressen des Rohres dienen als auch zur Führung des Bohrantriebs
für die Bohrschnecke können auf einer Seite über feste Träger miteinander verbunden
sein, während auf der anderen Seite zur besseren Kräfteverteilung lösbare Verstrebungen
angeordnet sind, damit die Rohr- und Schneckenstücke eingebracht werden können.
Das vorzupressende Rohr kann dabei je nach Länge in mehreren lynettenförmigen, mit
entsprechenden Führungsmitteln ausgestatteten Bügeln liegen, die so angeordnet sind
oder auch so justierbar sind, daß trotz Verwendung unterschiedlicher Rohrdurchmesser
die Rohrachse immer in der richtigen Stellung in der vertikalen Ebene zwischen den
Führungs- und Druckmitteln liegt. DasNachladen weiterer Rohr- und Schneckenteile
erfolgt von der Seite, beispielsweise über eine entsprechende Kippvorrichtung.
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Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel
zeigt, näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt schematisch eine Draufsicht auf das rechte Ende eines
Horizontalpreßbohrgeräts, wobei der weiter nach links ragende Teil des Grundrahmens
und des vorzupressenden Rohres sowie Teile der Bohrschnecke weggelassen sind, Fig.
2 zeigt einen Querschnitt durch das Gerät mit Blickrichtung auf die Stützbrücke
und Fig. 3 zeigt einen schematischen Querschnit durch ein Gerät mit übereinanderliegenden,
also in einer vertikalen Ebene angeordneten F+hrungs- und Druckeinrichtung.
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Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besteht das Gerät aus dem Grundrahmen
1 mit Führungseinrichtungen für das vorzupressende Rohr 2, das sich gegen den Druckring
3 abstützt, der seinerseits wieder auf einer geeigneten Brücke 4 liegen kann oder
mit Ansätzen versehen ist, mit denen der Druckring auf den seitlichen, in Längsrichtung
verlaufenden Trägern des Grundrahmens 1 verschieblich geführt ist und an die hydraulische
Zylinder- und Kolbeneinrichtungen 5 bei 6 angreifen bzw. sich abstützen.
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Die Kolbenstangen dieser hydraulischen Zylinder- und Kolbeneinrichtungen
5 stützen sich bei 7 auf eine Abstützbrücke 8 ab, die sich ihrerseits wieder auf
den Grundrahmen 1 abstützt und mit diesem, je nach Fortgang der Pressung, verriegelbar
ist. Dieses kann vermittels eines in der Abstützbrücke 8' angeordneten Basküleverschlusses/oder
ähnlichen Mitteln geschehen.
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Innerhalb bzw. zwischen den hydraulischen Zylinder- und Kolbeneinrichtungen
5, die dem Vorpressen des Rohres 2 dienen, liegt ein schlittenförmiger Rahmen 15,
der zwischen den hydraulischen Zylinder- und Kolbeneinrichtungen 5 verschieblich,
aber auch arretierbar ist. Die Verschiebung dieses Schlittens 15 erfolgt durch zwei
hydraulische Zylinder- und Kolbeneirncihtungen 12, die sich beispielsweise mit den
Enden ihrer Zylinder an dem Schlitten 15 abstützen, während sich die Enden der Kolbenstangen
13 indirekt oder direkt auf den Grundrahmen abstützen, z. B. Zylinderrohre 5, die
sich ihrerseits auf die Abstützbrücke 8 des Grundrahmens abstützen. Auf dem Schlitten
15 ist der Antrieb 14 für die Bohrschnecke sowie deren Führung in geeigneter an
sich bekannter Weise angeordnet.
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Der durch die hydraulischen Zylinder- und Kolbeneinrichtungen 12
verschiebliche Antrieb der Bohrschnecke mitsamt der Schnecke und dem sie tragenden
Schlitten 15 ist mit einem Geräteteil 16 verriegelbar, das sich gemeinsam mit dem
Druckring 3 oder einem mit diesem Teil sich bewegenden Teil bewegt,
so
daß, wie durch die beiden Bohrungen 16' schematisch angedeutet, beide Teile miteinander
verriegelbar sind, beispielsweise dergestalt, daß in diese Bohrungen ein U-förmiger
Bügel eingesteckt wird, dessen Zapfen den Bohrungen entsprechen.
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Bei entsprechender Steuerung der Hydraulikzylinder 5 wird dann die
Bohrschnecke und deren Antrieb zusammen mit dem Rohr vorgepreßt. Werden die Bügel,
die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, aus den Bohrungen 16'herausgezogen,
so kann das Rohr 2 durch die Zylinder 5 unabhängig von der Bohrschnecke bewegt werden,
bzw. die Bohrschnecke 17 mitsamt ihrem Antrieb 14 kann über den Hydraulikzylinder
12 unabhängig vom Vorpressen des Rohres in axialer Richtung hin- und herbewegt werden.
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Das Teil 16 ist ein Block mit zwei Bohrungen 16', der an den Schlitten
15 z. B. angeschweißt ist und sich über einen entsprechenden Block mit ebenfalls
zwei Bohrungen schieben läßt, der an dem Zylinder 5 befestigt ist, beispielsweise
durch Schweißen, derart, daß alle vier Bohrungen fluchten und der U-förmige Bügel
in diese Bohrung einsteckbar ist.
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In Fig. 2 ist zu erkennen der Grundrahmen 1 mit den seitlichen Führungen
18 für den Druckring 3 und seinen seitlichen Ansätzen 4 sowie andeutungsweise die
Angriffspunkte der Hydraulikzylinder bei 5, die dem Vorpressen des Rohres dienen
und die Angriffspunkte der Hydraulikzylinder 12, die
der unabhängigen
Bewegung der Schnecke mit ihrem Antrieb 14 dienen. Die Schneckenachse ist bei 19
angedeutet.
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Aus Fig. 2 ist zu ersehen, daß alle kraftausübenden Einrichtungen
in einer einzigen Ebene liegen einschließlich der Bohrschneckenachse einschließlich
der seitlichen Führunqen 18 und natürlich auch die vier hydraulischen Zylinder-und
Kolbeneinrichtungen 5 und 12.
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Durch diese Ausgestaltung und Anordnung werden auf das Gerät beim
Vorpressen des Rohres und/oder beim Bohren keine Biegekräfte ausgeübt, wie das bei
bekannten Einrichtungen der Fall war, weil dort die das Rohr vorpressenden Zylinder
meistens unterhalb der Bohrachse oder Rohrachse lagen und oberhalb des Grundrahmens.
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Im vorliegenden Fall liegt alles, was Kräfte übertragen und erzeugen
muß, in einer Horizontalebene, in der auch die Bohrachse der Bohrschnecke liegt.
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Diese Horizontalebene ist mit dem Bezugszeichen 20 in Fig. 2 bezeichnet.
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In Fig. 3 ist das erfindungsgemäße Horizontal-Preßbohrgerät dargestellt,
bei dem die oben beschriebenen hydraulischen Zylinder- und Kolbeneinrichtungen 5
und 12 und die seitlichen Führungsprofile des Grundrahmens 1 nicht in einer horizontalen
Ebene, sondern in einer vertikalen Ebene20' angeordnet sind. Die Bezugszeichen entsprechen
denen der
Fig. 1 und 2. Aus Fig. 3 geht hervor, daß aufgrund dieser
Anordnung eine erhebliche Vereinfachung und Erleichterung der Arbeitsweise ermöglicht
ist, insbesondere dann, wenn Rohre mit großer Nennweite über 300 oder 400 mm vorgepreßt
und ausgebohrt werden müssen. Bei den Geräten, bei denen die Anordnung horizontal
ist, ist es schwierig, das ausgebohrte Material aus dem Grundrahmen und den sonstigen
Antriebs- und Steuereinrichtungen und Schlauchleitungen heraus- bzw. abzufördern.
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Bei der Anordnung des Geräts in einer vertikalen Ebene sind die Seiten
frei, zumindest eine Seite, so daß das von der Schnecke aus dem Rohr ausgebohrte
Material direkt in eine Fördereinrichtung fallen kann, die das Material aus der
Baugrube abfördert. Dadurch ist nicht nur ein schneller ungehinderter Betrieb möglich,
sondern das Gerät wird auch geschont, da die Vorschub teile und die Antriebsteile
nicht wie bei der horizontalen Anordnung durch das ausgebohrte Erdreich verschmutzt
oder gar beschädigt werden können.
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Die Anordnung ist im Prinzip dieselbe wie bei dem Gerät mit horizontaler
Anordnung der einzelnen Teile und Aggregate.
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Lediglich die Führung des Rohres erfolgt auf lynettenförmigen Teilen,
die auf dem unteren Profil 11 angeordnet sind und mit entsprechenden, an sich üblichen
Führungsrollen ausgestattet sind und die auch zur Berücksichtigung unterschiedlicher
Rohrdurchmesser höhenverstellbar angeordnet werden können. Die beiden
übereinanderliegenden
Profile für die Führung des Druckringes für das vorzupressende Rohr und für die
Ubertragung des Preßdruckes sind auf einer Seite im wesentlichen fest miteinander
verbunden, während zur besseren Kräfteverteilung auf der anderen Seite lösbar angeordnete
Verstrebungen und Stützen vorgesehen sind, damit das Einlegen weiterer Rohr-und
Schneckenteile von der einen Seite her möglich ist.
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Da sich der Druckring 3 mit seinen Ansätzen 4 zwischen den Führungsprofilen
des Grundrahmens 1 beim Vorpressen des Rohres mit diesen vorbewegt und auch der
Antrieb der Schnecke mit dem Druckring sich vorwärtsbewegen kann oder unabhängig
davon sich vorwärts und rückwärts bewegen kann, kann eine weitere Fördereinrichtung
auch auf dem Boden der Baugrube angeordnet sein, während die aus der Baugrube herausfördernde
Fördereinrichtung am Ende dieser horizontalverlaufenden Fördereinrichtung stationär
angeordnet sein kann.